نظرية
الخليــــة
كيف اكتشفت الخلايا ؟
تتكون جميع المخلوقات الحية من خلية أو أكثر .
الخلية : الوحدة الأساسية للمخلوق الحي , وهي أصغر جزء في المخلوق الحي قادر
على الحياة .
* الخلايا لا يمكن مشاهدتها بالعين المجردة , وكان ذلك بداية اختراع
المجهر .
* أول من شاهد الخلية كان العالم الإنجليزي روبرت
هوك , وقام في عام 1665م بصنع مجهر , وجاء بعده بوقت قصير أنتوني فان ليفنهوك فكان أول من استطاع أن يشاهد
مخلوقات حية وحيدة الخلية بمجهر قام بصنعه .
تطور نظرية الخلية :
لاحظ ليفنهوك العديد من المخلوقات
الحية بمجهره , وكان يرسم كل اكتشاف جديد يراه بالمجهر , وفي عام 1831م اكتشف
العالم الاسكتلندي روبرت براون نواة الخلية
النباتية , وأهتم العالم الألماني شلايدن
بدراسة خلايا النبات تحت المجهر ,
وفي عام 1838م استنتج أن جميع النباتات تتكون من
خلايا , وبعد سنة اكتشف ثيودور شفان أن جميع الحيوانات تتكون من خلايا أيضاً , وقد
قام العالمان براون وشفان معاً بوضع نظرية
الخلية .
نظرية الخلية : تتضمن نظرية الخلية ثلاث أفكار رئيسية :
* جميع المخلوقات الخلية تتكون من خلية أو أكثر .
* الخلايا هي الوحدة الأساسية للتركيب والوظيفة في جميع
المخلوقات الحية .
* تنتج الخلايا عن خلايا سابقة لها .
الخلايا والمخلوقات الحية : جميع المخلوقات الحية تتكون من خلايا ..
* بعض المخلوقات الحية وحيدة
الخلية مثل
: البكتريا – البراميسيوم – اليوغلينا
* بعض المخلوقات الحية عديدة
الخلايا مثل
: جسم الإنسان – جسم الحيوان
مستويات التنظيم في المخلوقات الحية :
الخلية : الوحدة
الأساسية للحياة , وهي أصغر جزء في المخلوق الحي القادر على الحياة .
النسيج : مجموعة
الخلايا المتشابهة تقوم معاً بالوظيفة نفسها .
* هناك أربع أنواع رئيسية من الأنسجة : النسيج العضلي – الأنسجة
الضامة – النسيج العصبي – النسيج الطلائي .
الأعضاء والأجهزة الحيوية :
العضو : مجموعة
من نسيجين مختلفين أو أكثر , تعمل معاً للقيام بوظيفة محددة . . مثل :
القلب – الدماغ – العين – الرئة
الجهاز الحيوي : مجموعة الأعضاء التي تعمل معاً لأداء وظائف محددة . . مثل : جهاز الدوران – الجهاز الهضمي
المواد الموجودة في جميع المخلوقات الحية :
جميع الأشياء من حولنا تتكون من جسيمات دقيقة تسمى الذرات , وهناك
أكثر من 100 نوع من الذرات .
العنصر : مادة
نقية لا يمكن تجزئتها إلى مواد أبسط منها , ويتكون العنصر من نوع واحد من الذرات .
المركب : مادة
تتكون باتحاد كيميائي بين عنصرين أو أكثر .
العناصر والمركبات الموجودة في الخلايا :
هناك العديد من المركبات التي توجد في الخلايا كلها وهي :
* الكربوهيدرات مركبات
مكونة من ( الكربون + الهيدروجين + الأكسجين ) .
* الدهون مركب مكون من ( الكربون + الهيدروجين + الأكسجين ) .
* البروتينات مركبات مكونة من ( الكربون + الهيدروجين + الأكسجين +
النيتروجين ) .
* الحموض النووية مركبات مكونة من ( الأكسجين + الكربون + الهيدروجين + النيتروجين
+ الفوسفور ) .
الخلية
النباتية والخلية الحيوانية
كيف أقارن بين الخلايا النباتية والخلايا الحيوانية ؟
الخلايا النباتية والخلايا الحيوانية لها أجزاء مشتركة إلى ان هناك
بعض الاختلافات بينهما .
* لكل خلية غشاء بلازمي يحيط بها ويعطيها شكلها المميز , ويسمح بدخول
المواد وخروجها من الخلية .
* معظم الخلايا لها نواة تعمل بوصفها مركز تحكم في الخلية ( تنظم
التفاعلات الكيميائية فيها – تخزن المعلومات الضرورية لانقسام الخلية ) .
* تحتوي النواة على الحموض النووية ( الكروموسومات ) .
* يوجد بين النواة والغشاء البلازمي مادة تشبه الهلام تسمى
السيتوبلازم , الذي يحتوي على كمية كبيرة من الماء .
* تحتوي الخلايا على الميتوكندريا وهي مصدر طاقة الخلية .
* تحتوي الخلايا على الفجوات وهي تراكيب تشبه الكيس تقوم بخزن الماء
والغذاء .
تركيب الخلية النباتية :
يوجد في الخلايا النباتية تراكيب ومواد كيميائية لا توجد في الخلايا
الحيوانية , ومنها الجدار الخلوي – البلاستيدات الخضراء – الكلوروفيل .
النقل السلبي :
النقل السلبي : هو حركة المواد عبر أغشية دون أن تستخدم طاقة الخلية .
وهناك نوعان من النقل السلبي , اعتماداً على نوع المادة التي تنتقل
عبر الغشاء البلازمي :
الانتشار : عملية
انتقال المواد – السكر والأكسجين وثاني أكسيد الكربون – عبر الغشاء البلازمي من
منطقة التركيز المرتفع إلى منطقة التركيز المنخفض دون الحاجة إلى طاقة .
الخاصية الأسموزية : انتقال جسيمات الماء عبر غشاء , وينتقل الماء مثل باقي المواد من
المناطق التي يكون فيها تركيزه اكبر إلى المناطق التي يكون فيها التركيز أقل ,
وبذلك فإن الخاصية الأسموزية عملية انتشار للماء فقط .
البناء الضوئي – التنفس الخلوي :
البناء الضوئي : هي العملية التي تحدث في النبات وبعض المخلوقات الحية حيث تستخدم
طاقة الشمس لإنتاج غذاء على شكل سكر الجلوكوز .
* المواد المتفاعلة في هذه العملية هي ثاني أكسيد الكربون والماء ,
أما المواد الناتجة عن هذه العملية فهي الجلوكوز والأكسجين .
معادلة التفاعلات الكيميائية لهذه العملية :
ثاني أكسيد الكربون
+ ماء ضوء سكر الجلوكوز + الأكسجين
* تتم عملية البناء الضوئي داخل البلاستيدات الخضراء والتي تحتوي على
صبغة خضراء تسمى الكلوروفيل , وهو يقوم بالتقاط الطاقة الشمسية التي تستعمل في
عملية البناء الضوئي .
التنفس الخلوي والتخمر :
تستخلص النباتات والحيوانات الطاقة من سكر الجلوكوز بعملية تسمى
التنفس الخلوي ( التنفس الهوائي ) .
التنفس الخلوي : عملية إطلاق الطاقة المختزنة في جزيئات الغذاء وتحريرها مثل الجلوكوز
, وتحدث في الميتوكندريا داخل الخلايا الحية , حيث تستخلص النباتات والحيوانات
الطاقة من سكر الجلوكوز .
* تستعمل الخلايا الأكسجين لتحليل السكر لإطلاق طاقة يمكن استخدامها
للقيام بالنشاطات الحيوية , وينتج عن هذه
العملية الماء وثاني أكسيد الكربون بوصفها فضلات , وتستخدم النباتات هذه
الفضلات مرة أخرى في عملية البناء الضوئي .
التخمر : نوع من
التنفس الخلوي لا يستعمل الأكسجين يسمى التنفس اللاهوائي , وهي عملية مرتبطة مع
إنتاج الغذاء وحفظه , ومن ذلك إنتاج اللبن الرائب .
النقل النشط :
عملية انتقال المواد خلال الغشاء البلازمي والتي تحتاج إلى طاقة
لحدوثها , حيث تنتقل المواد من منطقة التركيز المنخفض إلى منطقة التركيز المرتفع .
مثل : من ذلك تخلص الخلية من الفضلات التي
تنتجها .
الخلية والوراثة
الدرس الأول
: انقســـام الخلايا
ما دورة الخلية ؟
دورة الخلية : العملية المستمرة من النمو والانقسام والتعويض , حيث تنمو الخلايا لفترة
زمنية محددة , ثم تتوقف عن النمو وبعد أن يكتمل نموها تموت بعض الخلايا , وينقسم
بعضها الآخر لينتج خلايا جديدة لتعويض الخلايا الميتة .
* وقد تكون دورة الخلية سريعة أو بطيئة , ويعتمد ذلك على نوع المخلوق
الحي ونوع النسيج الذي توجد فيه الخلية .
محددات حجم الخلية :
تنمو الخلايا إلى حجوم مختلفة , وهناك عوامل متعددة تحدد حجم الخلية ,
تحتاج كل خلية إلى الأكسجين والسكر ومواد مغذية أخرى , ويجب أن تتخلص الخلية من
الفضلات , وهذه المواد تمر عبر الغشاء البلازمي , وكلما نمت الخلية ازداد حجمها
وازدادت كمية المواد التي تحتاج إلى تبادلها مع الوسط الخارجي .
مرض السرطان ودورة الخلية :
تسيطر المخلوقات الحية على نمو خلاياها وانقسامها , وعندما يحدث خلل
ما فقد يسبب مشكلات خطيرة مثل مرض السرطان , يحدث هذا المرض عندما لا يتم السيطرة
على انقسام الخلايا ونموها , وقد يؤدي النمو السريع للخلايا إلى تكون الأورام أو
تجمعات للخلايا السرطانية , والتي تهدد حياة الإنسان .
الانقسام المتساوي :
انقسام نواة الخلية إلى خليتين متماثلتين , حيث تضاعف الخلية
كروموسوماتها داخل نواة الخلية حتى يكون لديها مجموعة ثانية مماثلة , ثم تنقسم
الخلية , وعندئذ تتكون خليتان متماثلتان في كل منهما مجموعة كاملة من الكروموسومات
.
الانقسام المتساوي في النباتات والحيوانات :
يحدث الانقسام المتساوي في الجسم في أي وقت تنقسم فيه خلايا الجسم ,
ومنها خلايا الجلد وخلايا العظام وخلايا الدم البيضاء , وتمر الخلايا النباتية والخلايا
الحيوانية بالانقسام المتساوي , ولكن بسبب وجود جدار خلوي حول الخلية النباتية
تتكون صفيحة خلوية تشبه امتداد للجدار الخلوي , أما في الخلايا الحيوانية فإن
الغشاء البلازمي يضيق إلى الداخل من وسط الخلية , وينتج عن الانقسام المتساوي في
كل من الخلية النباتية والخلية الحيوانية خليتان تماثل كل منهما الخلية الأصلية .
الانقسام المنصف :
نوع خاص من الانقسام الخلوي تنتج عنه الخلايا التناسلية ويحتوي كل
منها على نصف عدد الكروموسومات الموجودة في الخلية الأم وفي غيرها من الخلايا .
* تنتج المخلوقات الحية بوساطة التكاثر , ومعظم الحيوانات والنباتات
تتكاثر تكاثراً جنسياً , حيث ينتج كل من الأب والأم خلايا جنسية , تسمى الخلية
الجنسية الذكرية المشيج الذكري ( الحيوان المنوي )
وهو صغير جداً وقادر على الحركة جزئياً , وتسمى الخلية الجنسية الأنثوية المشيج المؤنث ( البويضة ) وهي أكبر من الحيوان المنوي
ولا تتحرك ذاتياً , تتحد الخليتان معاً لتكون خلية مخصبة .
. الخلية المخصبة :
تسمى الزيجوت أو اللاقحة تنتج من اتحاد المشيج الذكري والمشيج الأنثوي تنمو لتصبح
مخلوقاً حياً جديداً .
المقارنة بين الانقسام المتساوي والانقسام المنصف :
* الخلايا الناتجة عن الانقسام المتساوي تحتوي على العدد نفسه من
كروموسومات الخلية الأصلية , يحدث فيه انقسام واحد فقط , عدد الخلايا الناتجة خليتان
جديدتان .
* الخلية الناتجة عن الانقسام المنصف تحتوي على نصف العدد الأصلي من
الكروموسومات , يحدث فيه انقسامان, عدد الخلايا الناتجة أربع خلايا جديدة .
مدة الحياة :
للمخلوقات الحية دورات نمو وتكاثر ثم تموت , ومراحل نمو المخلوق الحي
تكون دورة حياته .
* تشتمل دورة حياة الحيوان على الولادة والنضج والتكاثر والهرم والموت
, أطول فترة زمنية يعيشها المخلوق في أفضل الظروف تسمى مدة الحياة , ومدة حياة
المخلوق الحي صفة مشتركة بين أفراد نوعه .
* النباتات الحولية نباتات زهرية مدة حياتها سنة تقريباً , ونبات
الصنوبر ذو المخاريط الشوكية له مدة حياة أكثر من 7000 سنة .
* تؤثر الظروف البيئية في العمر المتوقع للمخلوق الحي ومنها توافر
كمية الغذاء والماء , ولكن هذه العوامل لا تؤثر في مدة الحياة , فالعمر المتوقع
للناس حوالي 75سنة , ولكن مدة الحياة التي قد يعيشها الإنسان قد تمتد إلى أكثر من
100سنة .
الوراثة
والصفات
ما الوراثة ؟
الوراثة هي انتقال
الصفات الوراثية من الآباء إلى الأبناء .
* تنطبق مبادئ الوراثة على جميع المخلوقات الحية .
الصفة الموروثة: صفة تنتقل من الآباء إلى الأبناء .
مثل : لون الشعر والعيون – ملامح الوجه – طريقة
الضحك – لون الزهرة – طول النبات – شكل البذور .
الغريزة : سلوك ومهارات تولد مع الإنسان أو الحيوان , ولا يتم اكتسابها , أي
أنها سلوك غير مكتسب .
مثل : نسج العنكبوت لشبكته المعقدة – اتخاذ
النحل لبيوتها من الأشجار والجبال .
الصفة المكتسبة : صفة لا تورث من أبوين , بل تكتسب بالتعلم والتدريب .
مثل : مهارات لعب كرة القدم – لعب الدلافين بالكرة .
* تؤثر البيئة في الصفات المكتسبة بطرائق عدة , فمثلاً كمية الماء
التي يسقى بها النبات تؤثر في طوله , كما أن الصفات المكتسبة لا تنقل إلى الأفراد
الناتجة الجديدة .
كيف تورث الصفات ؟
اكتشف العالم جريجور مندل المبادئ الأساسية لعلم الوراثة , حيث بدأ في
عام 1856م تجاربه على نبات البازلاء , فقام بتلقيح نباتات ذات صفات مختلفة , ولاحظ
كيف تورث هذه الصفات , وبناء على تجاربه توصل مندل إلى أن الصفات الموروثة تنتقل
من الآباء إلى الأبناء خلال عملية التكاثر , واعتقد أن كل صفة موروثة يتحكم فيها
عاملان , عامل من الأب وآخر من الأم , ويطلق العلماء اليوم على عوامل الوراثة هذه
اسم الجينات .
الجين : الجزء من الكروموسوم الذي يتحكم بصفة وراثية معينة حيث يحتوي على
المعلومات الكيميائية للصفة الموروثة
الصفة السائدة : صفة تمنع صفة أخرى من الظهور .
مثل : في نبات
البازلاء البذور الملساء – الأزهار الأرجوانية – الساق الطويلة – القرون الخضراء .
الصفة المتنحية : صفة تحجبها صفة سائدة .
مثل : في نبات
البازلاء البذور المجعدة – الأزهار البيضاء – الساق القصيرة – القرون الصفراء .
* مثل العلماء الصفات بأنواعها باستعمال الحروف , حيث يمثل الحرف
الكبير الصفة السائدة , ويمثل الحرف الصغير الصفة المتنحية .
* إذا كان النبات يحمل جين الصفة السائدة وجين الصفة المتنحية فإن هذا
النبات يدعى نباتاً هجيناً , أو غير متماثل الجينات .
تتبع الصفات الوراثية :
بعض الصفات التي تحكمها الجينات يسهل رؤيتها ومنها لون الشعر , وهناك
صفات أخرى تحكمها الجينات لا يمكنك رؤيتها مثل وجود الغمازات في الخدود .
مخطط السلالة : مخطط يستعمل لتتبع الصفات في العائلة , ودراسة الأنماط الوراثية .
* يظهر المخطط الآباء والأبناء , وتربط الخطوط الأفقية الآباء معاً ,
أما الخطوط العمودية فتربط الآباء بالأبناء , ويرمز إلى الذكور في المخطط
بالمربعات , ويرمز إلى الإناث بالدوائر , وتمثل المربعات والدوائر ذات الخلفية
البيضاء الصفات المتنحية في الأشخاص .
الحامل للصفة : الشخص الذي ينقل جين الصفة ولكنها لا تظهر عليه .
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق